資策會數位轉型研究院─FIND中心

全球2050淨零碳排的趨勢下，為了維持環境永續發展，各方不斷尋求降低污染的能源形式，再生能源的應用成為關鍵議題。近期，氫能源被視為環保的可持續性能源，氫氣本身無害產出，僅在燃燒時生成水蒸氣，因此被認為是未來能源轉型的重要選擇。除了降低碳排放，氫能源還擁有高能量密度和靈活性，能與多樣可再生能源技術相結合，為整體能源系統提高效率，也隨著技術的進步和基礎設施逐步建置，氫能源在全球能源中有望成為關鍵的角色。目前主要應用在交通運輸及發電、工業及家庭能源等領域。尤其是在交通運輸領域有巨大潛力，提供環保且高效能的交通選擇。

【技術發展背景】

在能源危機的推波助瀾下，氫能源成為矚目的環保新能源。隨著氫儲存技術的進步發展，在壓縮、液化及固態儲氫方面，皆有高轉換效率、高安全性的突破性發展，使得氫能源的生產及應用越來越可行。而氫能燃料電池具備的零污染性、高電熱轉換效率，是交通運輸應用的最佳選擇，例如美國廠商的氫能巴士、氫燃料電池供電的商用船、中國廠商氫能堆高機、法國廠商氫能自行車、南韓廠商的氫能無人機，以及台灣的廠商開發氫能電動巴士等，顯見氫能源已逐漸應用於各項交通工具。

新能源交通工具在國際日趨重視下，許多國家及地區推出支持氫能源交通發展政策，尤其著重於氫能源汽車。相較逐漸普及於市場的電動車而言，其車用電池平均使用年限為8-10年，未來汰役電池的妥善處理，也將是另一項環境議題。因此，無汰役電池問題的氫能源車，在環境永續的未來能否一舉取代電動車，仍值得市場持續關注。

氫動力車

圖1、氫動力車

圖片來源：https://www.eettaiwan.com/20200820nt31-ec-to-bet-on-hydrogen-fuel-cell-vehicles/

【技術介紹】

氫能源技術主要涵蓋氫的生產、儲存、運輸和利用，主要分成兩類，包括綠色氫能源及藍色氫能源。綠色氫能源的生產係透過可再生能源（如太陽光電、風力發電或水力發電），將水

（H₂O）電解成氫氣（H₂）和氧氣（O₂），過程中幾乎無碳排放，是個環保又可持續生產氫氣的生產方法；另一方面，藍色氫能源的生產則是利用天然氣，使甲烷（CH₄）進行蒸汽

（H₂O）重組反應產生氫氣（H₂），這過程雖會產生二氧化碳（CO₂），但可以使用碳捕捉技術，將排放的二氧化氮進行捕捉和儲存，減少對環境影響。

氫能源車主要利用燃料電池技術，將氫氣與氧氣反應生成電能、水和熱能，以電能驅動汽車。由於氫氣的密度低，故需以高壓氣態型式儲存於鋼瓶，確保儲存密度，填補車用氫氣就像現今的加油方式，於氫氣站充氫在3-5分鐘內即可完成，電池續航力約可行駛700-1,000公里，相較於電動車使用之鋰電池，可以提供更長的行駛里程。

而鋰電池雖續航力略低、需20-30分鐘才能充滿電池容量，然其是以直接儲存電能的型式來充電，能源轉換效率高於氫能車，因此，若以電池供電源頭而言，製造氫能的耗電量將比鋰電池直接高出許多，劍橋大學機械工程學教授塞邦曾說，若要製造「綠氫」來為車輛供氫，耗電量會是直接用電幫純電動車充電的3倍。

電動車於充電站

圖2、電動車於充電站

圖片來源：https://www.istockphoto.com/hk/%E5%90%91%E9%87%8F/electric-car-at-the-charging-station-gm2048033832-563110261

【未來展望】

面對氣候變遷與淨零排放的未來，氫能源車與電動車取代燃料車的趨勢勢不可擋，氫能源車發動過程無汙染、副產物只有水，若能結合再生能源進行充電，將完美成為無汙染的交通工具；而電動車技術成熟，車輛性能靈巧，發動過程亦無汙染，惟鋰電池的衰退性無法避免，在汰役電池的處理上仍具備環保劣勢。

由此可見，目前氫能源車的普及性雖低於電動車，但在環保永續的前景下，氫能源車仍有機會迎頭趕上電動車！但若要擁抱氫能源車時代，極需加強氫氣站之基礎設施，國際上如美國、日本等陸續規劃設置大型綠氫製造系統，規劃在城市氫能用電需求以及綠氫出口，在綠氫技術不斷提升的未來，氫能源車將是備受期待的明日之星！

封面圖片來源：https://money.udn.com//story/5612/7660082

參考資料來源：

氫能源準備好了!?

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